一種新型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器設(shè)計(jì)及其FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、為了克服傳統(tǒng)PID控制理論上不適用于非線性系統(tǒng)、多變量系統(tǒng)、時(shí)變系統(tǒng)和不確定性系統(tǒng)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制收斂速度慢、計(jì)算量大、結(jié)構(gòu)不確定的弱點(diǎn)，我們將傳統(tǒng)PID控制規(guī)律和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制規(guī)律相結(jié)合，提出了一種新型的更為有效的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器。
　　在本文中，我們首先將介紹這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法，包括用于計(jì)算網(wǎng)絡(luò)輸出的前向算法，用于調(diào)整連接權(quán)重值的誤差反向傳播學(xué)習(xí)算法和修正后的誤差反傳算法。并對(duì)采用該控制器的系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析，給出了

2、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)重初值的選取方法和連接權(quán)重取初值時(shí)的等價(jià)系統(tǒng)。
　　然后在MATLAB中對(duì)線性一階及二階系統(tǒng)、非線性時(shí)不變和時(shí)變系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)過程的仿真。仿真結(jié)果較好地驗(yàn)證了控制器設(shè)計(jì)的有效性。
　　為了能將該控制器應(yīng)用于實(shí)際控制系統(tǒng)，我們需要在硬件上對(duì)其實(shí)現(xiàn)。基于算法對(duì)并行性、高可靠性、高速運(yùn)算的要求，我們選擇FPGA作為硬件實(shí)現(xiàn)工具。采用自頂向下的模塊化設(shè)計(jì)方法和VHDL語言編程及仿真工具，首先將UART、DCM、Bl